Формирование качества сырья, процессы производства

Процесс выработки крупы состоит из последовательного ряда операций, каждая из которых определённым образом влияет на состав и свойства получаемых продуктов. Основными операциями производства гречневой крупы являются.

Очистка зерна от примесей.

Эта операция производится для того, чтобы удалить лёгкие, мелкие и крупные примеси, металлопримеси и щуплые зёрна. Осуществляется она на тех же машинах, что и при переработке зерна на мельницах, но с соответствующим изменением применяемых рабочих органов машин (сит), режимов аспирирования и т.д.

Гидротетмическая обработка зерна. В процессе которой зерно увлажняют и пропаривают при давлении пара 1,5—3 кг/см2 в течение 3—5 минут, а затем высушивают до содержания 12—14% влаги. Такая обработка разрушает клеящее вещество (пектин) в клетках и оболочках зерна, при этом происходит частичная клейстеризация крахмала и свёртывание белков в наружных слоях ядра. Ядро приобретает большую механическую прочность, а плёнки и оболочки становятся более хрупкими. Гидротетмическая обработка облегчает обрушивание зерна и способствует увеличению выхода недроблёной крупы. Пропаривание зерна приводит также к инактивации ферментов, вызывает снижение содержания водорастворимых и летучих веществ. Питательная ценность крупы и её стойкость при хранении улучшаются, а продолжительность варки сокращается.

Сортировка зерна по размеру.

Осуществляют на ситах с разными отверстиями в целях получения фракций зерна, однородного по наименьшему измерению. Одновременно отделяется и оставшееся мелкое зерно. Этот процесс имеет большое значение, так как при переработке несортированного зерна понижается выход и ухудшается качество крупы — при обрушивании более крупные зерна разрушаются, превращаются в мучель и дроблёное ядро, а мелкие остаются необрушенными.

Обрушивание, или шелушение.

При этой операции у гречихи удаляются плодовые оболочки, а освобожденное ядро превращается в пригодный для использования в пищу продукт. В нём резко снижается количество неусвояемых веществ — клетчатки и пентозанов (соответственно 82—92% и 61—75% их первоначального содержания).

Для увеличения выхода цельного ядра и повышения эффективности процесса шелушения зерно гречихи перед шелушением сортируют на фракции по размеру.

Сортировка продуктов после шелушения.

Осуществляют на лузговейках, ситах-сортировках и на крупоотделителях. Этот процесс необходим для разделения шелушенных и не шелушенных, битых ядер, лузги и мучки. Он увеличивает выход крупы, улучшает её внешний вид.

При сортировке особенно важно для качества крупы полное отделение лузги, остаток которой значительно ухудшает качество продукта, а также выделение необрушенных зёрен, так как их остаток резко ухудшает качество. Содержание необрушенных зёрен свыше установленной нормы не допускается.

Шлифование и полирование.

Шлифование — это удаление с поверхности целого ядра плодовых, а также частично семенных оболочек и зародыша.

Шлифование осуществляется трением ядер о поверхность рабочих органов машин и между собой. В результате изменяется химический состав, повышается усвояемость, улучшаются вкусовые и кулинарные свойства (скорость разваривания и увеличение объема при варке крупы). В крупе уменьшается содержание клетчатки, жира, белка, а количество крахмала увеличивается. После шлифования крупу просеивают для отделения битых ядер, мучки из целого ядра.

Очистка и сортировка.

Перед выбоем (упаковкой) крупу очищают от металлопримесей, контрольно провеивают и просеивают. Выход гречневой крупы составляет 63—66%.

Упаковывание крупы.

Продукт пакуют в мешки джутовые, льноджутовые или хлопчатобумажные 1,2, реже 3 категории, стандартной массой от 65 до 70 кг. Для розничной торговли крупу упаковывают массой нетто от 0,4 до 1 кг в пакеты бумажные, из полиэтиленовой пищевой плёнки.

Производство быстроразваривающихся круп. Быстроразваривающиеся крупы не требуют предварительной обработки и быстрее варятся или не требуют варки. Для их производства применяют различные технологии:

- использование дополнительной гидротермической обработки в сочетании с плющением;

- использование процессов микронизации;

- использование экструзионных процессов.

Процесс микронизации заключается в тепловой обработке зерна или крупы инфракрасными лучами, длина волны которых 0,8-1,1 мкм, а мощность излучения обеспечивает нагрев продукта до 90—950С за 50—90 с. Под действием ИК-излучения в зерне (крупе) закипает внутриклеточная вода и возникающее внутреннее давление вспучивает его, при этом разрываются молекулы крахмала. В целом технология микронизации включает: очистку зерна, шелушение, увлажнение и отволаживание в зависимости от культуры, пропаривание, микронизацию и охлаждение. При выработке хлопьев микронизированный продукт подвергают плющению.

Экструзия — это процесс обработки различных видов сырья в шнековых прессах с целью получения изделий заданной формы, с новыми физико-химическими свойствами. Экструзию пищевых продуктов можно подразделить на холодную, горячую низкого давления, горячую высокого давления. Для выработки круп используют последний вид экструзии. В специальных аппаратах — экструдерах создаются высокая температура и давление. На выходе из экструдера в результате резкого перепада давления и температуры происходят мгновенное испарение влаги, глубокие изменения физико-химических свойств сырья, образование пористой структуры и увеличение объема продукта.

 

Требования к качеству

Качество круп должно соответствовать требованиям ГОСТа №5550-74 по органолептическим и физико-химическим показателям. Основными показателями являются внешний вид, цвет, вкус, запах, влажность, наличие посторонних примесей, количество доброкачественных ядер, величина крупки, заражённость амбарными вредителями и другие. Зерно доброкачественной крупы должно быть определённой формы, величины поверхности и консистенции (табл. 1).

Цвет различных видов крупы неодинаков и зависит от пигментов, находящихся в оболочках зерна, а также технологии производства. Свежая крупа должна иметь типичный для нее цвет. Гречневая крупа обыкновенная должна быть кремового цвета с желтоватым или зеленоватым оттенками, быстроразваривающаяся — коричневого с разными оттенками. В зависимости от условий и сроков хранения цвет крупы может изменяться.

Цвет крупы определяют следующим образом: на чёрный лист бумаги насыпают тонким слоем крупу и внимательно рассматривают её при рассеянном дневном свете.

Вкус должен быть свойственный данному виду крупы, не допускается кислый, горький и др. Вкус свежей доброкачественной крупы — слегка сладковатый. Прогорклый и кисловатый привкус указывает на её несвежесть. Вкус определяют разжёвыванием небольшого количества крупы.

Запах — слабовыраженный, свойственный данному виду крупы, не затхлый, не плесневелый. При совместном хранении крупы с остропахнущими продуктами или наличие посторонних пахучих примесей в ней может появиться посторонний запах.

Влажность имеет большое значение для хранения крупы, а также для количественной приёмки крупы, упакованной в мешки стандартного развеса. Влажная крупа быстро подвергается порче, поэтому в стандартах нормируется верхний предел влажности. Она колеблется от 12,0 до 15,5% (толокно — не более 10%) в зависимости от вида крупы. При повышенном содержании влаги крупа плохо хранится.

Процентное содержание доброкачественного ядра показывает количество полноценной крупы, что определяет товарный сорт. Стандартами установлено его содержание для каждого вида и сорта крупы. Содержание доброкачественного ядра рассчитывается с учетом содержания примесей. К примесям в крупе относят сорную примесь (минеральную, органическую, вредную), нешелушенные, испорченные ядра, мучель (мучная пыль) и некоторые другие фракции, кроме того, битые (колотые) ядра сверх допустимой нормы. При наличии в крупе любой примеси сверх допустимых для данного сорта (или вида) норм её переводят в более низкий сорт или считают нестандартной.

Количество доброкачественных ядер рассчитывают на основании данных о количестве примеси, т.е. сколько полноценной крупы находится в 100г продукта. Взятая навеска для анализа принимается за 100%, и из этой величины вычитают процент сорной примеси, нешелушёных и испорченных зёрен, мучели, а также процент битых ядер сверх допустимой стандартом нормы. Содержание доброкачественного ядра нормируется в пределах не менее 98—99,7% в зависимости от сорта и вида крупы.

Содержание посторонних примесей снижаеткачество крупы. К ним относят испорченные и нешелушёные (необрушенные) ядра, сорную примесь (землю, песок, стебли, частицы цветочных плёнок, семена сорных дикорастущих растений0 и вредную примесь (головню, спорынью, горчак, куколь, вязель). В гречневой крупе не допускается вредных примесей, а содержание минеральных веществ допускается не более 0,1%.

Зараженность амбарными вредителями — жуками, бабочками и клещами — может возникать при хранении зерна и продуктов его переработки в условиях повышенной влажности и температуры, особенно при плохой вентиляции и сырости складских помещений. К амбарным вредителям можно отнести мышевидных грызунов.

 

Таблица 1 – Требования к качеству гречневой крупы

Показатель	Характеристика и нормы для сортов
	Ядрицы и ядрицы быстроразваривающейся			Продела и продела быстроразваривающегося
	первого	второго	третьего
Цвет	Кремовый с желтоватым или зеленоватым оттенком; для быстроразваривающейся крупы — коричневый разных оттенков
Запах	Свойственный гречневой крупе, без посторонних запахов, не затхлый, не плесневелый
Вкус	Свойственный гречневой крупе, без посторонних привкусов, не кислый, не горький
Влажность, %, не более:
Для потребления	14,0	14,0	14,0	14,0
Для длительного хранения и досрочного завоза	13,0	13,0	13,0	13,0
Доброкачественное ядро, %, не более	99,2	98,4	97,5	98,3
В том числе колотые ядра, %, не более	3,0	4,0	5,0	—
Нешелушёные зёрна, %, не более	0,3	0,4	0,7	—
Сорная примесь, %, не более	0,4	0,5	0,6	0,7
В том числе:
минеральная	0,05	0,05	0,05	0,05
органическая	—	—	—	0,2
мёртвые вредители хлебных запасов, шт. в 1кг, не более	15	15	15	15
Мучка, %, не более	—	—	—	0,5
Испорченные ядра, %, не более	0,2	0,4	1,2	0,5
Развариваемость, мин. (для крупы быстроразваривающейся)	25	25	25	15

 

Потребительские свойства крупы зависят от ее вида и технологической обработки. Этот показатель складывается из продолжительности варки, увеличения в объеме и массе, состояния каши после варки.

 

Условия и сроки хранения

Хранят крупу в сухих, хорошо вентилируемых, не зараженных вредителями хлебных запасов складах, соблюдая санитарные правила. При хранении необходимо поддерживать температуру не выше 18°С (оптимальная температура — от —5 до 5 °С) и относительную влажность воздуха 60-70%, без резких колебаний. Не допускается хранение крупы вместе с остропахнущими продуктами. Продолжительность хранения гречневого продела — 18 месяцев; гречневых ядриц — 20.

В процессе хранения крупы происходят изменения органолептических показателей (ослабевание вкуса и аромата, изменение цвета); прогоркание и прокисание крупы, а также снижение пищевой ценности.

Прогоркание связано с гидролизом и окислением жиров. Оно происходит при повышенной температуре и доступе света.

Плесневение крупы наблюдается при хранении её в тёплых, сырых, плохо вентилируемых помещениях, а так же в подмороженной продукции.

Самосогревание происходит при хранении крупы повышенной влажности. Этот процесс является результатом дыхания крупы и жизнедеятельности микроорганизмов. Крупа, которая была подвергнута самосогреванию, темнеет, приобретает затхлый, гнилостный запах, горький вкус.

 

Экспериментальная часть

Объекты исследования

Для проведения экспертизы качества я выбрала крупу гречневую ядрица, быстроразваривающуюся, 1 сорта, изготовленную по ГОСТу 5550-74 трёх различных производителей.

Образец №1 — ООО Крупяная компания «Клён», Россия, РБ, г. Мелеуз, ул. Совхозная, 7.

Образец №2 — ОАО «Макфа», Россия, г. Челябинск, пос. Мелькомбинат № 2, участок 1.

Образец №3 — ОАО «Новосибирский мелькомбинат №1», Россия, г. Новосибирск, ул. Большевистская 135.

 

Таблица 2 — Показатели с упаковок

	ООО Крупяная компания «Клён»	ОАО «Макфа»	ОАО «Новосибирский мелькомбинат №1»
Масса нетто	800г	800г	800г
Пищевая ценность в 100г продукта:
Белки	12,6г	12,0г	12,6г
Жиры	3,3г	2,0г	3,3г
Углеводы	57,1г	67,0г	63г
Клетчатка	1,1г	не указано	не указано
Энергетическая ценность	308кКал	334кКал	335кКал.
Срок хранения	20 месяцев	20 месяцев	20 месяцев

 

Методы исследования

 

Методы исследования гречневой крупы включают в себя:

- правила приёмки и методы отбора проб. ГОСТ 26312.1-84;

- метод определения органолептических показателей и развариваемости гречневой крупы. ГОСТ 26312.2-84;

- метод определения заражённости вредителями хлебных запасов. ГОСТ 26312.3-84;

- методы определения крупности или номера, примесей и доброкачественного ядра. ГОСТ 26312.4-84;

- методы определения зольности. ГОСТ 26312.5-84;

- метод определения влажности. ГОСТ 26312.7-88.

Определение цвета. Цвет крупы определяют при рассеянном дневном свете, а также при освещении дневными лампами накаливания или люминесцентными лампами, рассыпав тонким сплошным слоем часть средней пробы, примерно 50г на чёрном стекле анализной доски или на листе чёрной бумаги. При разногласиях цвет определяют только при рассеянном свете.

Определение запаха. Из средней пробы крупы отбирают навеску массой примерно 20г, высыпают на чистую бумагу и устанавливают запах. Для усиления ощущения запаха крупу помещают в фарфоровую чашку, покрывают её стеклом, помещают на предварительно нагретую до кипения водяную баню и прогревают крупу в течение 5 минут, после чего определяют запах.

Определение вкуса. Вкус определяют в размолотой крупе путём разжёвывания 1-2 навесок массой около 1г каждая.

При разногласиях запах и вкус крупы определяют путём дегустации, сваренной из неё каши.

Определение развариваемости гречневой крупы. Развариемость крупы определяют продолжительностью варки в минутах, необходимой для доведения её до готовности к употреблению. Продолжительность варки (время в минутах) — с момента погружения стакана с гречневой крупой в кипящую баню до окончания варки — момента готовности каши. Крупу перед определением развариваемости не моют.

Для определения развариваемости гречневой крупы в водяную баню наливают 2/3 объёма воды, баню включают в сеть и доводят до кипения. Из средней пробы выделяют навеску 50г, отдельно взвешивают 1г поваренной соли. Навеску поваренной соли переносят в химический стакан или металлический цилиндр вместимостью 500см3 (мл), добавляют 125см3 (мл) кипящей воды, взбалтывают до растворения соли, туда же переносят навеску крупы, полностью накрывают часовым стеклом или металлической крышкой и помещают в кипящую водяную баню, так, чтобы уровень воды в бане был выше уровня крупы в стакане или цилиндре, поддерживая этот уровень до конца варки.

При варке ядрицы через 20 минут ложечкой из середины стакана (на глубину ложечки) отбирают пробу из 5-6 крупинок (слегка приоткрывая стекло или крышку, во избежание охлаждения каши) на предметное стекло. Пробу накрывают сверху другим стеклом и вручную раздавливают крупинки между стёклами. Последующие пробы отбирают через каждые 3 минуты до готовности. Сваренной крупа считается совершенно мягкая, но не деформированная, которая при раздавливании между стёклами не имеет мучнистых непроваренных частиц.

Зараженность крупы. При определении заражённости крупы вредителями выделенную среднюю пробу крупы просеивают через сита вручную в течение 2 минут при частоте вращения 120 оборотов в минуту или механизированным способом в соответствии с описанием, указанным в паспорте устройства. При диаметре обечайки сита менее 30см просеивание крупы проводят частями. Крупу просеивают на лабораторных ситах.

По окончании просеивания просматривают раздельно сход верхнего сита и проходы верхнего и нижнего сит, помещенные тонким слоем на анализную доску, и устанавливают виды вредителей и количество живых экземпляров. Сход и проход верхнего сита просматривают на белом стекле анализной доски, проход нижнего сита — на чёрном, пользуясь лупой. Мертвых вредителей относят к сорной примеси и при определение заражённости не учитывают.

В сходе верхнего сита и проходах верхнего и нижнего сит выявляют вредителей в зависимости от их размера и размера отверстий сит, используемых для просеивания крупы разных групп.

Выявленных неподвижных вредителей подогревают в течение 5—10 секунд при температуре 25—300С, чтобы активизировать живых вредителей и отличить их от мёртвых.

Определения крупности или номера крупы. Для определения крупности или номера крупы, наличия битых ядер и мучки навески её просеивают на ситах. Крупу гречневую ядрицу и продел просеивают вручную на гладкой поверхности равномерными возвратно-поступательными движениями по направлению продольной оси продолговатых отверстий сит, без встряхивания. Размах колебаний сит около 10см. Продолжительность просеивания для ядрицы — 3 минуты при 110—120 движениях в минуту. Для определения крупности гречневой крупы допускается применение лабораторного рассева.

Остаток с каждого сита (сход) и проход нижнего сита взвешивают и выражают в процентах к мессе взятой навески.

Определение примесей. Остаток с каждого сита (сход) и проход нижнего сита разбирают на анализной доске при помощи шпателя или пинцета, выделяя отдельные фракции примесей. Выделенные фракции взвешивают и выражают в процентах к массе взятой навески.

Определение вредной примеси. Если в пробах или навесках крупы обнаружена вредная примесь, то её определяют в дополнительной навеске. Выделенную вредную примесь взвешивают отдельно по видам и содержание каждого вида вредной примеси выражают в процентах к массе взятой навески.

Определение минеральной примеси. Если в пробах или навесках крупы обнаружена минеральная примесь, то её определяют в дополнительной навеске. Выделенную минеральную примесь взвешивают в процентах к массе взятой навески.

Определение доброкачественного ядра. Содержание доброкачественного ядра определяют вычитанием из ста суммы процентов всех примесей без округления.

Определение зольности. Из средней пробы делителем или вручную выделяют 30—50г крупы, размалывают на лабораторной мельнице так, чтобы вся размолотая крупа прошла при просеивании через сито. Размолотую крупу высыпают на стеклянную пластинку и двумя плоскими совками смешивают и разравнивают её, затем придавливают другим стеклом такого же размера с тем, чтобы размолотая крупа распределилась ровным слоем 3—4мм. Удалив верхнее стекло, отбирают не менее чем из десяти разных мест две навески массой 2,0—2,5г каждая в два предварительно прокаленных до постоянной массы и охлаждённых в эксикаторе тигля. Одновременно определяют влажность крупы.

Взвешенные тигли с навесками помещают у дверцы муфельной печи (или на откинутую дверцу), нагревают до 400—5000С (тёмно-красное каление) и обугливают навески, не допуская воспламенения продуктов сухой перегонки. После их выделения тигли задвигают в муфельную печь, закрывают дверцу и нагревают до 600—9000С (ярко-красное каление).

Озоление ведут до полного исчезновения чёрных частиц, пока цвет золы не станет белым или слегка сероватым.

После охлаждения в эксикаторе тигли взвешивают, затем снова прокаливают не мене 20 минут, пока масса тигля изменится не более чем на 0,0002г.

Зольность в процентах в пересчёте на сухое вещество вычисляется по формуле:

 

X = m3 100/mН (100 — W) 100,(1)

где m3 — масса золы, г;

mН — масса навески крупы, г;

W — влажность размолотой крупы, %.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов для двух навесок.

Определение влажности. На дно тщательно вымытого и просушенного эксикатора помещают осушитель, Пришлифованные края эксикатора смазывают тонким слоем вазелина. Сушильный шкаф включают в электросеть, установив контактный термометр на температуру 1300С. Новые бюксы просушивают в сушильном шкафу в течение 50 минут и помещают для полного охлаждения в эксикатор на 15—20 минут.

Крупу, отобранную из средней пробы, тщательно перемешивают, встряхивая емкость, отбирают навеску крупы массой (20,0±0.1)г и измельчают её на мельнице.

Крупность помола периодически (не реже одного раза в 10 дней) контролируют просеиванием навесок на ситах с номерами сеток 1 и 08 или вручную на гладкой поверхности без встряхивания сит в течение 3 минут при 110 — 120 круговых движениях в минуту, или на лабораторном рассеве в течение 5 минут при частоте вращения 180 — 200 об/минут. При этом в измельчённой крупе сход сита с номером сетки 1 должен быть: не более 10 % для всех видов круп, кроме перловой. Проход сита с номером сетки 08 должен быть: не менее 70% — для всех видов круп, кроме гороха шелушенного (лущеного). Ориентировочно продолжительность размола составляет 30 секунд. Если регламентированная крупность помола не обеспечивается, следует увеличить продолжительность размола.

Влажность крупы определяют в двух параллельных навесках. Из эксикатора извлекают две чистые просушенные металлические бюксы и взвешивают с погрешностью не более 0,01г.

Измельченную крупу тщательно перемешивают, из разных мест отбирают совком и помещают в каждую взвешенную бюксу навеску продукта массой (5,00±0,01)г. после чего бюксы закрывают крышками и ставят в эксикатор.

По достижении в камере сушильного шкафа температуры 1300С отключают термометр и разогревают шкаф до 1400С. Затем термометр включают и быстро помещают открытые бюксы с навесками продукта в шкаф, устанавливая бюксы на снятые с них крышки. Свободные гнезда шкафа заполняют пустыми бюксами. Крупу высушивают в течение 40минут, считая с момента восстановления температуры 1300С. Допускается не разогревать сушильный шкаф до 1400С, если после полной загрузки сушильного шкафа температура 1300С восстанавливается в течение 5—10 минут.

По окончании высушивания бюксы извлекают из шкафа тигельными щипцами, закрывают крышками и переносят в эксикатор для полного охлаждения примерно на 20 мин (но не более 2 ч). Охлажденные бюксы взвешивают с погрешностью не более 0,01г и помещают в эксикатор до окончания обработки результатов анализа. Влажность крупы (Х) в процентах вычисляют по формуле:

 

 (2)

 

где m1 — масса навески крупы до высушивания, г;

m2 — масса навески крупы после высушивания, г.

Вычисления проводят до второго десятичного знака, затем результат определения влажности округляют до первого десятичного знака. Допускаемое расхождение между результатами двух параллельных определении не должно превышать 0.2%. За окончательный результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений. При контрольных определениях влажности допускаемое расхождение между контрольным и первоначальным (среднеарифметическим результатов двух параллельных определений) определениями не должно превышать 0,5%.

При контрольном определении за окончательный результат анализа принимают результат первоначального определения, если расхождение между результатами контрольного и первоначального определения не превышает допускаемого значения. Если расхождение превышает допускаемое значение, за окончательный результат анализа принимают результат контрольного определения.